[發明專利]基于介質波導管的微波環形器

在審

• 申請號: 202010067637.8
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN113131162A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: M·達希亞;R·約弗
• 申請（專利權）人: 伊根圖有限公司
• 主分類號: H01P1/39
• 分類號: H01P1/39
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 趙學超

一種射頻(RF)環形器，包括介電元件和鐵氧體元件。介電元件具有與鐵氧體元件的介電常數相關的介電常數，且介電元件和鐵氧體元件都各自具有至少部分的導電涂層。在實施例中，環形器的內部包括置于其中的多個激勵引腳。

技術領域

本公開一般涉及微波環形器，更具體地，涉及基于介質波導管的微波環形器。

背景技術

環形器是無源器件，是控制、操縱和引導射頻(R F)信號的基本工具。如圖1所示，環形器100在第一端口110接收輸入信號，在第二端口120輸出信號，在第二端口120接收輸入信號，在第三端口130輸出信號，在第三端口130接收輸入信號，在第一端口110輸出信號。

環形器包含三個或多個端口，并被配置為單向和非交互的，使得第一端口110的輸入信號被轉發為第二端口120的輸出信號，但第二端口120的輸入信號被旋轉到第三端口130，而不是返回到第一端口110。在某些實施例中，當其中一個端口是以匹配的負載作為末端時，環形器可以被配置為隔離器(未示出)。因此，在隔離器環形器的第一端口110處接收的信號在第二端口120處輸出，但第二端口120的輸入信號被終止，而不輸出到第一端口110。

最常見的環形器類型是鐵氧體環形器，它由鐵氧體材料和磁鐵組成，鐵氧體材料和磁鐵決定信號流的方向。磁鐵磁場與鐵氧體材料的相互作用在相對于環形器端口順時針方向或逆時針方向產生一個方向場。這些環形器通常分為兩種類型：波導管實施例和條形線實施例。波導管實施例，其示例如圖2所示，使用連接到端口的波導管將射頻信號傳送到環形器端口或遠離環形器端口，而條形線實施例(未示出)使用條形線作為介質將射頻信號傳送到環形器和遠離環形器。這些波導管是連接到環形器端口(例如端口1、端口2或端口3)的法蘭210的空心金屬管215，并配置為將其中的射頻信號傳送到第二設備。任何一個實施例都可以配置為具有三個端口的Y結環形器，其中永磁體在環形器內產生磁通。

圖3是射頻信號如何通過波導管310傳播的示意圖300。特定的電磁模式的傳播在矩形波導管310內顯示。TE模式320依賴于橫向電波，也稱為H波，其特征是電場325的電矢量(E)始終垂直于傳播方向340。TM模式320包括橫向磁波，也稱為E波，其特征在于磁場335的磁矢量(H矢量)始終垂直于傳播方向340。

然而，目前的環形器設計要求很高的生產成本用于手工裝配和校準每個環形器，而且在寬度和高度上都需要較大的物理尺寸。

因此，提供一個能夠克服上述挑戰的解決辦法是有利的。

發明內容

以下是本發明的幾個實施例的簡要描述。本發明內容是為方便讀者提供對這些實施例的基本理解而提供的，并不完全限定本公開的范圍。本發明內容不是對所有設想的實施例的全面概述，其目的既不是確定所有實施例的關鍵點或關鍵要素，也不是劃定任何方面或所有方面的范圍。它的唯一目的是以簡化的形式呈現一個或多個實施例的一些概念，作為后面更詳細描述的前序。為了方便起見，本文中的術語“某些實施例”可用于指公開的單個實施例或多個實施例。

本文公開的某些實施例包括基于介電波導管的微波環形器，包括：具有形成波導管的三個或多個端口的介電元件；以及放置在介電元件內的鐵氧體元件；其中介電元件的介電常數與鐵氧體元件的介電常數相關(correlated)。

附圖說明

本說明書所公開的主體在說明書結尾的權利要求書中特別指出并明確聲明。上述和所公開的實施例的其他目的、特征和優點將從以下與附圖一起關聯的詳細描述中得到明顯的體現。

圖1是環形器的示意圖。

圖2是波導管環形器的一個示例。

圖3是波導管內電場和磁場的示意圖。

圖4A-4C是根據不同的實施例的環形器的示意圖，環形器包括鐵氧體和介電元件。

圖5A-5B是根據實施例的環形器的介電元件的示意圖。